液(ye)控單向閥鎖死原因分析研究
液控單向閥是允許油液向一個方向流動，反向流動則必須通過液壓控制來實現的單向閥。在液壓系統中，為了使執行元件停止在固定位置，并防止其停止后竄動，一般采用鎖緊回路。在精度要求較高的場合，多使用液控單向閥。但是，當選用的液控單向閥與系統的壓力及被鎖緊的最大負載之間不匹配時，就會使液控單向閥鎖死。
1、液控(kong)單向閥鎖死的現(xian)象(xiang)
在打(da)包機(ji)工(gong)作(zuo)中(zhong)，當打(da)包機(ji)的(de)主壓(ya)(ya)向(xiang)(xiang)下壓(ya)(ya)縮時，由于纖維(wei)與壓(ya)(ya)縮箱(xiang)壁的(de)摩(mo)擦，使(shi)門(men)鎖(suo)(suo)帶(dai)動(dong)鎖(suo)(suo)門(men)液壓(ya)(ya)缸向(xiang)(xiang)上(shang)竄動(dong)而(er)將門(men)打(da)開，導(dao)致(zhi)打(da)包機(ji)不能正(zheng)常工(gong)作(zuo)。為了解決這個問題，在打(da)包機(ji)的(de)鎖(suo)(suo)門(men)機(ji)構回路中(zhong)，增加了雙(shuang)向(xiang)(xiang)液控單向(xiang)(xiang)閥，以此來保證鎖(suo)(suo)門(men)液壓(ya)(ya)缸的(de)穩定性。但是，在實際的(de)應(ying)用中(zhong)卻出現鎖(suo)(suo)門(men)液壓(ya)(ya)缸不動(dong)作(zuo)這種現象。
當打包機不進行實物打包，空車運轉時，主壓頭運行到下限位，鎖門液壓缸動作使鎖門機構向上運動，從而使箱門打開，鎖門機構上下運動靈活。但是當進行實物打包時，鎖門液壓缸卻不動作，箱門打不開。經過仔細的觀察、研究，發現主壓液壓缸向下壓縮時，箱門給門鎖1一個向(xiang)上的力，此(ci)力把鎖門液壓缸2的活(huo)塞向外拉出了一(yi)段距(ju)離。因為液壓缸有(you)桿腔回油被雙向液控(kong)單向閥4封住，所以在鎖門(men)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)有桿(gan)腔內(nei)產(chan)生了很大的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)，這(zhe)個壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)把(ba)液(ye)控單向(xiang)閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)芯(xin)封死(si)。當(dang)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)的(de)無桿(gan)腔進油，產(chan)生的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)即系統(tong)的(de)額(e)定壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)打(da)不開(kai)(kai)液(ye)控單向(xiang)閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)芯(xin)，液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)有桿(gan)腔不能回油，所以鎖門(men)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)沒有動作。當(dang)把(ba)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)有桿(gan)腔內(nei)的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)泄掉，拆開(kai)(kai)液(ye)控單向(xiang)閥(fa)(fa)，把(ba)單向(xiang)閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)芯(xin)取出不用，再進行打(da)包，一切動作都正常了。
2、液控單向(xiang)閥鎖(suo)死(si)的原因分(fen)析(xi)
為了解決(jue)這個問題，首先要知(zhi)道雙向液(ye)控單向閥(fa)(fa)的結構(gou)原理，研究其受力狀況，才能找到(dao)液(ye)控單向閥(fa)(fa)鎖死的原因，從而找到(dao)解決(jue)的方法。
2.1、雙向液控單向閥的工作原理
雙向液控單向閥的結構如圖2所示。它由兩個(ge)液控單向閥組成，共用(yong)一(yi)個(ge)閥體(ti)1和控(kong)制活塞2。當通口A通壓力油時，通口A和B相(xiang)通，同時油液又(you)使右閥打開(kai)，保持通口C和D相通。同樣，當通口C通壓力油時，通口C和D相通，通口A和B也相通。而當通口A和(he)C都不通壓力油時，B和D被兩個單向閥封閉，執行元(yuan)件被雙向鎖住。
2.2、理論計算
分析雙(shuang)向(xiang)液控單(dan)向(xiang)閥的(de)受(shou)力狀況，找到反向(xiang)開啟(qi)的(de)條件。
(1)使液控單向閥反向開啟的力Rk：
Rk=peSk=penkSv
式中pe———液壓缸無桿腔內的壓力，單位(wei)為Pa；
Sk———液(ye)控單向閥內控制活(huo)塞的有效作用面積(ji)，單位為m2；
nk———開啟(qi)比，nk=Sk/Sv；
Sv———液控單向閥閥芯關閉時的有效作用面積，單位(wei)為m2。
(2)負載產生的使液(ye)控單向閥閥芯(xin)關閉的力R1：
R1=p1S1
式中p1———負載在液壓缸有桿腔內產(chan)生的單位靜壓力，單位為Pa，p1=F/S1；
F———液控單(dan)向閥內要鎖住的負載力，單(dan)位為N；
S1———液壓缸有桿腔(qiang)內的有效作用面積，單位為(wei)m2。
(3)由于液(ye)壓缸(gang)無桿腔(qiang)內的壓力pe
使液壓缸有桿腔內產生的壓力p2：
p2=npe
式中n———液壓缸的速比，n=S2/S1；
S2———液(ye)壓缸無(wu)桿腔內的有效作用(yong)面積(ji)，單位為(wei)m2。
(4)壓力(li)p2
產生的使液控單向閥閥芯關閉的力R2：
R2=p2Sv=npeSv
(5)使液控單向閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)芯(xin)關閉的合力Rb：
Rb=R1+R2+Rc=p1Sv+npeSv+Rc
式中Rc———彈簧的壓力，單位(wei)為N。
(6)要(yao)使液控(kong)單(dan)向閥能夠(gou)反向開(kai)啟的條件為：Rk>Rb，即：pe(nv－n)>F/S1+Rc/Sv。可(ke)(ke)見只有(you)(you)(you)滿足上式(shi)液(ye)壓缸才能(neng)有(you)(you)(you)動作。由上式(shi)可(ke)(ke)知：①當液(ye)控(kong)單(dan)向(xiang)(xiang)閥的(de)開(kai)(kai)啟(qi)比(bi)大于液(ye)壓缸的(de)速(su)比(bi)時(shi)，才有(you)(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)打開(kai)(kai)液(ye)控(kong)單(dan)向(xiang)(xiang)閥，油液(ye)才能(neng)反向(xiang)(xiang)流動。帶有(you)(you)(you)預泄(xie)壓功能(neng)的(de)先(xian)導式(shi)單(dan)向(xiang)(xiang)閥開(kai)(kai)啟(qi)比(bi)比(bi)較(jiao)大，可(ke)(ke)以滿足使用鎖緊(jin)壓力(li)，這是選(xuan)用液(ye)控(kong)單(dan)向(xiang)(xiang)閥時(shi)應特別注意的(de)問題(ti)。
2.3、改進方法
由以(yi)上的(de)結論(lun)可(ke)知：要使(shi)液控(kong)單向(xiang)(xiang)閥能夠反向(xiang)(xiang)開(kai)啟，必須選用(yong)開(kai)啟壓力比較小(xiao)的(de)液控(kong)單向(xiang)(xiang)閥。帶(dai)卸(xie)(xie)荷閥芯(xin)的(de)液控(kong)單向(xiang)(xiang)閥比不帶(dai)卸(xie)(xie)荷閥芯(xin)的(de)液控(kong)單向(xiang)(xiang)閥的(de)開(kai)啟壓力小(xiao)得(de)多，可(ke)以(yi)滿足使(shi)用(yong)要求。
3、結束語
液(ye)控單向(xiang)閥的選(xuan)用應(ying)根(gen)據(ju)液(ye)控單向(xiang)閥應(ying)用的不同場合，確(que)定其(qi)開啟(qi)壓力。選(xuan)用液(ye)控單向(xiang)閥應(ying)考慮與系統的壓力及被鎖緊的最大負載(zai)之間是否匹配，以避免液(ye)控單向(xiang)閥被鎖死。
